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EspañaQuando o molde foi testado, os diversos mecanismos funcionavam basicamente normalmente, mas o produto apresentava sérios problemas de qualidade de aparência, com manchas radiais brancas na superfície, e essa mancha branca se tornava mais grave com o aumento do teor de fibra de vidro. Este fenômeno é comumente conhecido como "" Fibra flutuante "é um tipo de produto plástico de fibra de vidro que é propenso a defeitos de superfície, o que é inaceitável para peças de plástico automotivas com requisitos de alta aparência.
Análise de causa:
O fenômeno da "fibra flutuante" é causado pela exposição da fibra de vidro. A fibra de vidro branca é exposta na superfície durante o enchimento do plástico derretido e o processo de fluxo. Após a condensação e moldagem, formará marcas brancas radiais na superfície da peça de plástico. Quando a parte de plástico é preta Quando a diferença de cor aumenta, fica mais óbvio. As principais razões para sua formação são as seguintes.
Em primeiro lugar, no processo de escoamento do plástico fundido, devido à diferença na fluidez da fibra de vidro e da resina, e às diferentes densidades de massa, as duas tendem a se separar. A fibra de vidro de baixa densidade flutua na superfície e a resina mais densa afunda. No interior, a fibra de vidro está exposta;
Em segundo lugar, porque o fundido de plástico é submetido à fricção e força de cisalhamento do parafuso, bico, canal e porta durante o processo de fluxo, ele causará a diferença na viscosidade local e, ao mesmo tempo, destruirá a camada de interface no a superfície da fibra de vidro e a viscosidade de fusão serão menores. , Quanto mais severo for o dano à camada de interface, menor será a força de ligação entre a fibra de vidro e a resina. Quando a força de ligação é pequena a um certo nível, a fibra de vidro se livra da ligação da matriz de resina e gradualmente se acumula na superfície e se expõe;
Além disso, quando o plástico fundido é injetado na cavidade, ele formará um efeito de "fonte", ou seja, a fibra de vidro fluirá de dentro para fora e entrará em contato com a superfície da cavidade. Como a temperatura da superfície do molde é baixa, a fibra de vidro com peso leve e rápida condensação congela instantaneamente e, se não puder ser totalmente envolvida pelo fundido a tempo, ficará exposta e formará "fibras flutuantes".
Portanto, a formação do fenômeno "fibra flutuante" não está apenas relacionada à composição e características dos materiais plásticos, mas também ao processo de moldagem, que apresenta maior complexidade e incerteza.
Na produção real, existem várias medidas para melhorar o fenômeno da "fibra flutuante". O método mais tradicional é adicionar compatibilizantes, dispersantes e lubrificantes aos materiais de moldagem, incluindo agentes de acoplamento de silano, compatibilizadores de enxerto de anidrido maleico, pó de silicone, lubrificantes de ácido graxo e alguns domésticos ou importados. Use esses aditivos para melhorar a compatibilidade da interface entre a fibra de vidro e a resina, melhoram a uniformidade da fase dispersa e da fase contínua, aumentam a força de ligação da interface e reduzem a separação da fibra de vidro e da resina. Melhore a exposição da fibra de vidro.
Alguns deles têm bons efeitos, mas a maioria deles são caros, aumentam os custos de produção e também afetam as propriedades mecânicas dos materiais. Por exemplo, os agentes de acoplamento de silano líquido mais comumente usados são difíceis de dispersar após serem adicionados, e os plásticos são fáceis de formar. O problema de formação de grumos causará alimentação desigual do equipamento, distribuição desigual do conteúdo de fibra de vidro e propriedades mecânicas irregulares dos produtos.
Nos últimos anos, o método de adição de fibras curtas ou microesferas de vidro ocas também tem sido adotado. As fibras curtas de pequeno tamanho ou microesferas de vidro ocas têm as características de boa fluidez e dispersibilidade e facilidade de formar compatibilidade de interface estável com a resina. Para atingir o objetivo de melhorar a "fibra flutuante", especialmente os grânulos de vidro ocos também podem reduzir a taxa de deformação de encolhimento, evitar o pós-empenamento do produto, aumentar a dureza e o módulo de elasticidade do material, e o preço é mais baixo, mas a desvantagem é que o material é resistente a impactos e quedas de desempenho.
Solução:
A. Ajuste do sistema de fundição do molde
O sistema de fundição do molde está intimamente relacionado com a formação do fenômeno da "fibra flutuante". Tendo em vista a baixa fluidez dos plásticos reforçados com fibra de vidro e a fluidez inconsistente dos dois componentes da fibra de vidro e da resina, a distância de fluxo não deve ser muito longa e o fundido deve preencher a cavidade rapidamente para garantir a dispersão uniforme da fibra de vidro sem integração de lamas. Camada para formar uma "fibra flutuante".
Portanto, o princípio básico do projeto do sistema de comportas é que a seção transversal do canal deve ser grande e o fluxo deve ser direto e curto. Devem ser usados corredores principais atarracados, corredores e portões grossos. As portas podem ser finas, em forma de leque ou em forma de anel e também podem ser multiportas para tornar o fluxo do material caótico, difundir a fibra de vidro e reduzir a orientação. Também requer uma boa função de exaustão, que pode exaurir prontamente o gás gerado pela volatilização do agente de tratamento de superfície de fibra de vidro, de modo a evitar defeitos como soldagem ruim, falta de material e queimaduras.
Para o sistema de passagem do molde de tampa de alça, o processo de canal de fluxo mais longo é um fator que causa o sério fenômeno de "fibra flutuante", mas esta é a necessidade da estrutura do molde e não pode ser encurtada, portanto, apenas o tamanho da seção transversal do canal de fluxo e A forma e o tamanho do portão são ajustados. A comporta é alterada para uma comporta em ventilador, e o tamanho da comporta e do canal são aumentados gradualmente durante o processo de teste do molde.
Além disso, deve-se notar que a "fibra flutuante" tende a aparecer na parte com grande espessura de parede da parte de plástico. Isso ocorre porque o gradiente de velocidade de fluxo do fundido é grande lá, e a velocidade central do fundido é alta quando o fundido flui e está próximo à parede da cavidade. A baixa velocidade no local intensifica a tendência da fibra de vidro a flutuar, e a velocidade relativa é mais lenta, resultando em estagnação e acúmulo para formar "fibras flutuantes". Portanto, a espessura da parede das peças de plástico deve ser o mais uniforme possível, e cantos vivos e fendas devem ser evitados para garantir o fluxo suave do fundido.
B. Otimização das condições do processo de moldagem por injeção
A formulação de condições de processo de moldagem adequadas é essencial para melhorar o fenômeno da "fibra flutuante". Os vários elementos do processo de moldagem por injeção têm efeitos diferentes em produtos de plástico reforçado com fibra de vidro. Aqui estão algumas regras básicas que podem ser seguidas.
C, temperatura
O primeiro é a temperatura do barril. Como o índice de fusão do plástico reforçado com fibra de vidro é 30% a 70% menor do que o do plástico não reforçado e sua fluidez é pobre, a temperatura do cilindro deve ser 10 a 30 ° C acima do normal. O aumento da temperatura do cilindro pode reduzir a viscosidade do fundido, melhorar a fluidez, evitar enchimento e soldagem pobres e ajudar a aumentar a dispersão da fibra de vidro e reduzir a orientação, resultando em menor rugosidade da superfície do produto.
Mas a temperatura do barril não é a mais alta possível. Uma temperatura muito alta aumentará a tendência do polímero de náilon de oxidar e degradar, e a cor mudará quando for leve e causará coque e escurecimento quando for severa. Ao definir a temperatura do barril, a temperatura da seção de alimentação deve ser ligeiramente superior ao requisito convencional e ligeiramente inferior à seção de compressão, de modo a usar seu efeito de pré-aquecimento para reduzir o efeito de cisalhamento do parafuso na fibra de vidro e reduzir a viscosidade local. A diferença e os danos à superfície da fibra de vidro garantem a força de união entre a fibra de vidro e a resina. A temperatura de fusão do PA66 33% GF é 275 ~ 280 ℃, a temperatura mais alta não deve exceder 300 ℃ e a temperatura do cilindro pode ser selecionada dentro desta faixa.
A segunda é a temperatura do molde. A diferença de temperatura entre o molde e o fundido não deve ser muito grande para evitar que a fibra de vidro assorie na superfície quando o fundido estiver frio, formando "fibras flutuantes". Portanto, uma temperatura de molde mais alta é necessária, o que é útil para melhorar o desempenho e aumentar o enchimento do fundido. Também é benéfico para a resistência da linha de solda, melhorar o acabamento da superfície do produto e reduzir a orientação e a deformação.
No entanto, quanto mais alta a temperatura do molde, mais longo é o tempo de resfriamento, mais longo o ciclo de moldagem, menor a produtividade e maior a contração da moldagem; portanto, quanto maior, melhor. Ao definir a temperatura do molde, a variedade da resina, a estrutura do molde, o teor de fibra de vidro, etc. também devem ser considerados. Quando a cavidade é complexa, o teor de fibra de vidro é alto e o enchimento do molde é difícil, a temperatura do molde deve ser aumentada de forma adequada. Para a tampa da pega do carro em PA66 33% GF, a temperatura do molde que escolhemos é 110 ° C.
D, pressão
A pressão de injeção tem grande influência na moldagem de plásticos reforçados com fibra de vidro. A pressão de injeção mais alta conduz ao enchimento, melhorando a dispersão da fibra de vidro e reduzindo o encolhimento do produto, mas aumentará a tensão de cisalhamento e a orientação, causando facilmente empenamento e deformação e dificuldades de desmoldagem, levando até mesmo a problemas de transbordamento, para melhorar a "fibra flutuante" fenômeno, é necessário aumentar a pressão de injeção ligeiramente superior à pressão de injeção de plásticos não reforçados de acordo com a situação específica. A escolha da pressão de injeção não está apenas relacionada à espessura da parede do produto, tamanho da porta e outros fatores, mas também ao conteúdo e formato da fibra de vidro. Geralmente, quanto maior o conteúdo de fibra de vidro, quanto maior o comprimento da fibra de vidro, maior deve ser a pressão de injeção.
O tamanho da contrapressão do parafuso tem um efeito importante na dispersão uniforme da fibra de vidro no fundido, na fluidez do fundido, na densidade do fundido, na qualidade da aparência do produto e nas propriedades mecânicas e físicas. Normalmente é vantajoso usar uma contrapressão mais alta, ajuda a melhorar o fenômeno de "fibra flutuante". No entanto, a contrapressão excessivamente alta terá um maior efeito de cisalhamento nas fibras longas, tornando o fundido facilmente degradado devido ao superaquecimento, resultando em descoloração e deterioração das propriedades mecânicas. Portanto, a contrapressão pode ser ajustada ligeiramente mais alta do que a do plástico não reforçado.
E. Velocidade de injeção
Usar uma velocidade de injeção mais rápida pode melhorar o fenômeno da "fibra flutuante". Aumente a velocidade de injeção, de modo que o plástico reforçado com fibra de vidro preencha rapidamente a cavidade do molde e a fibra de vidro faça um movimento axial rápido ao longo da direção do fluxo, o que é benéfico para aumentar a dispersão da fibra de vidro, reduzir a orientação, melhorar a resistência da linha de solda e a limpeza da superfície do produto, mas deve-se ter atenção para evitar "borrifos" no bico ou na comporta devido à velocidade de injeção excessivamente rápida, formando defeitos em serpentina e afetando o aspecto da peça plástica.
F. Velocidade do parafuso
Ao plastificar plásticos reforçados com fibra de vidro, a velocidade do parafuso não deve ser muito alta para evitar atrito excessivo e força de cisalhamento que danificará a fibra de vidro, destruirá o estado de interface da superfície da fibra de vidro, reduzirá a força de ligação entre a fibra de vidro e a resina , e agravar a "fibra flutuante". “Fenômenos, principalmente quando a fibra de vidro é mais comprida, haverá comprimento irregular devido a parte da fratura da fibra de vidro, resultando em resistência desigual das partes plásticas e propriedades mecânicas instáveis do produto.
Por meio da análise acima, pode ser visto que o uso de alta temperatura do material, alta temperatura do molde, alta pressão, alta velocidade e injeção de baixa velocidade do parafuso é benéfico para melhorar o fenômeno da "fibra flutuante". Mais sobre: Máquina de moldagem por injeção horizontal
